题目内容

14．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R 外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则（　　）
A．在金属棒运动的整个过程中弹簧、金属棒、地球构成的系统机械能守恒
B．金属棒运动到最低点时，弹簧上的弹性势能等于金属棒重力势能的 减少量
C．电阻R 上产生的总热量等于导体棒克服安培力所做的功
D．金属棒最后静止时，弹簧上的弹性势能与棒运动过程中产生的内能相等

分析 弄清金属棒的运动情况是解题的关键，开始时金属棒的速度为零，弹簧处于原长，此时金属棒只受重力作用，然后金属棒开始加速下落，随速度增加，安培力增加，弹簧弹力也增加，当合外力为零时，金属棒速度最大，然后金属棒继续减速向下运动，弄清运动过程结合功能关系即可正确求解．

解答 解：
A、整个过程有安培力做功，产生电能，故机械能不守恒，故A错误；
B、金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（速度不为零时）以及电阻R上产生的热量，故B错误；
C、根据安培力所做的功量度电路中产生的电能，即电路中产生的电能等于克服安培力所做的功，故C正确；
D、根据能量守恒知：最终金属棒的重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和电路中的内能，棒的重力势能减小为mgx=mg•$\frac{mg}{k}$=Ep+Q，其中弹性势能Ep=$\frac{1}{2}kx$2=$\frac{1}{2}$k•（$\frac{mg}{k}$）2=$\frac{1}{2}$m2g2•$\frac{1}{k}$，所以弹簧上的弹性势能与棒运动过程中产生的内能相等，故D正确；
故选：CD．

点评 本题考查分析、判断和推导电磁感应现象中导体的加速度、安培力、能量转化等问题的能力，是一道综合性较强的题目．

练习册系列答案
相关题目
4．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线不受安培力作用的是（　　）
A．B．C．D．
5．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的小，则太阳位于（　　）
A．AB．BC．F1D．F2
2．用细绳拉着两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则（　　）
A．A受到的向心力比B的大B．B受到的向心力比A的大
C．A的角速度比B的大D．B的角速度比A的大
9．如图所示的理想变压器，各表均为理想交流电表，R1，R2，R3均为定值电阻，初级线圈加上电压有效值恒定的交变电流，当开关K闭合时，下列说法正确的是（　　）
A．A1示数不变，A2示数变大B．V1示数变小，V2示数变小
C．V1示数不变，V2示数不变D．R2消耗功率变小
19．如图所示，两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，O′是O在地面上的竖直投影，且O′A：AB=1：3．若不计空气阻力，则两小球（　　）
A．抛出的初速度大小之比为1：3
B．落地速度大小之比为1：3
C．通过的位移大小之比为1：$\sqrt{3}$
D．落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4：1
6．一个质量m=1.0kg的物体，放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，当物体受到一个F=10N水平推力的作用时，在10s内推力的冲量大小为100N•s．
3．从斜面上某一位置，每隔0.1s释放一个小球，在连续释放几颗后，对在斜面上滑动的小球拍照，如图所示，测得xAB=15cm；xCD=25cm，则小球的加速度是5m/s2；拍摄时B球的速度是1.75m/s；A球上面滑动的小球还有3个．
4．下列关于地球同步卫星的说法中正确的是（　　）
A．它的周期与地球自转周期相同，但高度和速度可以任意选择
B．运行速度小于7.9km/s
C．我们国家发射的同步通讯卫星定点在北京上空
D．它绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网